JPS6246716A - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前後輪への駆動力配分を所定の制御条件によ
り制御させるようにした四輪駆動車の駆動力配分制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来の四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば特開昭５７−８０９２６号公報に記載されているよう
な装置が知られている。

この従来装置は、前輪の回転数を検出する手段と、後輪
の回転数を検出する手段と、雨検出手段の検出結果を比
較する手段と、比較手段からの比較結果により４輪駆動
の切換えを指示する指示１段とを具備し、前輪と後輪の
回転数の差が所定具−Ｌになったとき２輪駆動から４輪
駆動へ切換えを指示することができるものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の駆動力配分制御装置に
あっては、回転数検出手段が誤検出値を出力していたり
、また、一方の検出手段が非作動であることにより、前
輪と後輪との回転数差が所定以上になった場合において
も２輪駆動から４輪駆動への切換えを指示するものであ
ったため、本来は２輪駆動状態での走行が好ましい場合
にも、前後輪へ駆動力が等配分される４輪駆動状態のま
まとなってしまい、駆動力が伝達されるパワートレイン
系に常に大きな負荷が加わったり、駆動直結によりタイ
トコーナブレーキング現象が発生したりするという問題
点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、１−述のような問題点を解決することを目的
としてなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を第１図に示すクレーム概念図により
説明すると、前後輪１，２への駆動力伝達系の途中に設
けられたトランスファ３と、該トランスファ３を作動さ
せるアクチュエータ４と、前後輪の駆動力伝達系のそれ
ぞれに設けた回転センサ５，６からの回転信号■、（ユ
を入力し、この回転信号■、（ψに基づいて前記アクチ
ュエータ４に対して制御信号（φを出力する制御手段７
と、を備えた四輪駆動車の駆動力配分制御装置において
、前記回転センサ５，６の異常を検出する異常検出手段
８を設け、該異常検出子一段８に異常を示す回転信号（
優、（ψが入力された場合には、アクチュエータ４に対
して２輪駆動状態にする制御信じ−のを出力する制御手
段７とした。

（作　用） 従って、本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置では
、上述のような手段としたことで、回転センサが故障に
より異常を示す信号出力を行なった場合には、トランス
ファへの４輪駆動方向の駆動力配分制御を中止し、２輪
駆動状態に固定することができる。

そして、このように回転サンサの故障時は、２輪駆動車
の状態にすることで、正常・異常にかかわらず１回転信
号に基づいて駆動力配分制御を行なう場合のように、パ
ワートレイン系に常に大きな負荷が加わったり、タイト
コーナブレーキング現象が発生したりすることがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動をベース
にした四輪駆動車の駆動力配分制御装置を例にとる。

まず、第２図〜第５図に示す実施例についてその構成を
説明する。

１０は駆動力配分装置であって、第２図に示すように、
駆動入力軸ｌｌ、トランスミッション１２、人力軸１０
０後輪側駆動軸１４．多板摩擦クラッチ１５．オイルポ
ンプ１６．圧油吐出管１７、オイル吸入管１８．リザー
ブタンク１９．ギヤトレーン２０．前輪側駆動軸２１を
備えている。

上記駆動入力軸１１は、エンジン及びクラッチを経過し
た駆動力が入力される軸である。

上記トランスミッション１２は、前記駆動人力軸１１か
らの回転駆動力をシフト操作により選択した変速段位置
に応じて変速させるもので、実施例ではモ行な二本のシ
ャフトに異なるギヤ比の尚重重を設けたタイプのものを
用いている。

上記入力軸１３は、トランスファとしての多板摩擦クラ
ッチ１５へ前記トランスミッション１２からの回転駆動
力を入力させる軸である。

上記後輪側駆動軸１４は、前記入力軸１３と同芯上に直
結させたもので、入力軸１３からの回転駆動力がそのま
ま伝達される。

上記多板摩擦クラッチ１５は、クラッチ締結圧により前
輪側への伝達駆動力の変更が回走なりラッチで、前記入
力軸１３及び後輪側駆動軸１４に固定させたクラッチド
ラム１５ａと、該クラッチドラム１５ａに回転方向係合
させたフリクションプレー）　’１５　ｂと、前記入力
軸１３の外周部に回転回走に支持させたクラッチハブ１
５ｃと、該クラッチハブＬ５ｃに回転方向係合させたフ
リクションディスク１５ｄと、交互に配置されるフリク
ションプレート１５ｂとフリクションディスク１５ｄと
の一端側に設けられるクラッチピストン１５ｅと、該ク
ラッチピストン１５ｅと前記クラッチドラム１５ａとの
間に形成されるシリンダ室１５ｆと、を備えている。

」二記オイルポンプ１６は、リザーブタンク１９内のオ
イルをオイル吸入管１８から吸入し、加圧させて圧油吐
出管１７に供給するポンプで、この圧油吐出管１７は前
記シリンダ室１５ｆに連通され、オイルポンプ１６から
の加圧油供給時は、クラッチ締結圧をクラッチピストン
１５ｅに付与して、フリクションプレート１５ｂとプリ
クションディスク１５ｄとを圧接させ、入力軸１３から
の駆動力を前輪側へ伝達させる。

上記ギヤトレーン２０は、前記クランチ／＼ブ１５Ｃに
設けられた第１ギヤ２０ａと、中間シャツ１−２０　ｂ
に設けられた第２ギヤ２０ｃと、前輪側駆動軸２１に設
けられた第３ギヤ２０ｄと、によって構成され、多板摩
擦クラッチ１５の締結による前輪側への駆動力を伝達さ
せる手段である。

Ｌ記前輪側駆動軸２１は、車両の前輪に回転駆動力を伝
達させる軸である。

尚、第３図はトランスファの具体例を示したもので、ト
ランスファケース２２の中に前記多板摩擦クラッチ１５
やギヤ類やシャツ］・類が納められている。

第３図中１５ｇはディシュプレート、２３はリターンス
プリング、２４は制御圧油入力ポート。

２５は制御圧油路、２６は後輪側出力軸、２７は潤滑用
油路、２８はスピードメータ用ピニオン。

２９はオイルシール、３０はベアリング、３１はニード
ルベアリング、３２はスラストベアリング、３３は継手
フランジである。

４０は駆動力配分制御装置であって、車速センサ５０．
前輪側回転センサ４１．後輪側回転センサ４２．イグニ
ッションスイッチ４３．比例定数ｊＱｉ　ｆ一段４４　
、コントロールユニット４５．へルブソレノイド４６．
電磁比例制御り、リーフバルブ４７、分岐ドレーン油路
４８を備えている。

１↑（速センサ５０は、車速を検出し、ｉ’［ｊ速信壮
（Ｖ）を出力するセンサで、前記スピードメータ用ピニ
オン２８等に設けられている。

前輪側回転センサ４１及び後輪側回転センサ４２は、そ
れぞれ前輪側駆動軸２１及び後輪側駆動軸１４の途中に
設けられたもので、軸に固定された回転板と回転板の孔
位置に配置された光電管及び光電素子と、による回転セ
ンサ等を用い、この自回転センサ４１，４２からは軸回
転に応じたパルス信号による回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ
）が出力される。

１：記イグニッションスイッチ４３は、キーシリンタに
キーを差し込み、エンジン始動位置まで回動させること
で閉じ、ＯＮ信号（ｉ）を出力する。

１−記比例定数設定手段４４は、前後輪の回転数差ΔＮ
が運転者の操作状態や路面摩擦係数等に影響されること
から、これらの影響要素に対応させることができるよう
に設けられたものである。

尚、前輪側への伝達トルクΔＴは、第５図に示すように
、回転数差ΔＮの関数として次式のようにあられされ、
比例定数Ｋを変更させることで、伝達トルクΔＴと回転
数差ΔＮとの関係も変えることができる。

ΔＴ＝に−ｆｕｎｃ　（ΔＮ）　　Ｋ、比例定数具体的
な比例定数設定手段４４としては、手動ダイヤルスイッ
チ等を用いて運転者が適宜に設定できるものであっても
よいし、路面摩擦係数センサ等を用いて自動的に比例定
数にの変更を行なうような手段であってもよい。

上記コント・ロールユニット４５は、前記車速センサ５
０からの車速信号（Ｖ）と前記回転センサ４１．４２か
らの回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）とイグニッションスイ
ッチ４３からのＯＮ信号（ｉ）と比例定数設定手段４４
からの比例定数倍５′、（ｋ）を入力し、基本的には前
後輪の駆動軸２１．１４（７）回転数差ΔＮ（Ｎｒ−Ｎ
ｆ）を演算し、回転数差ΔＮが大きくなるに従って駆動
力配分を４輪駆動状態に近づける制御信号（ｃ）を前記
バルブソレノイド４６に出力するもので、第４図に示す
ように、カウント回路４５１，４５２、クロック回路４
５３、ＲＡＭ４５４、ＲＯＭ４５５、ＣＰＵ４５６、制
御信号発生回路４５７を備えている。

カウント回路４５１，４５２は、それぞれの回転センサ
４１，４２から入力される回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）
をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ４５６での演算処理か
行なえる信号とする回路である。

」−記クロック回路４５３は、時間指示を行ない、ＣＰ
Ｕ４５６での演算処理を所定時間毎に行なわせるための
回路である。

Ｌ−記ＲＡＭ４５４　（ランタ゛ム・アクセス・メモリ
）は、ノ：込み読出しのできるメモリで、このＲＡＭ４
５４には、ＣＰＵ４５６で演算処理が行なわれている間
に人力される回転信号（ｎｆ）。

（ｎ　ｒ）のカウント数を一時的に記憶させておく回路
である。

１、記ＲＯＭ４５５（リード・オンリー・メモ１））は
読出し専用のメモリで、このＲＯＭ４５５には、第５図
の実線に示すように、回転数差ΔＮと前輪側への伝達ト
ルクΔＴとの基本関係が表（テーブル）の形で予め記憶
されていて、ＣＰＵ４５６で回転数差ΔＮ（ΔＮ＝Ｎｒ
−Ｎｆ）が演１′ノされた後、テーブルルックアップが
行われる。

また、このＲＯＭ４５５には、前輪側回転数Ｎｆ及び後
・楡側回転数Ｎｒ、終減速比及び車輪外径に基づくΦ輪
周速１■に対応するそれぞれの演算ｉ１ｊ速Ｖｆゝ、Ｖ
ビの演算式と、この演算車速Ｖ　ｆ’、　Ｖ　ｒ”と重
速イ、）号（Ｖ）による実際車速Ｖとの誤差車速ΔＶｆ
、ΔＶｒｃ７）演算式（ΔＶ　ｆ　＝　Ｖ　ｆ’−Ｖ　
、ΔＶｒ＝Ｖｒ＊−Ｖ）と、この誤差車速ΔＶｆ、Δ■
ｒの誤差許容値となる設定（（ｉＡ（通常のスリップで
は発生し得ない値を設定するもので、例えばＡをΔＮ笑
１８０ｒｐｍ相当の２０　ｋｍ７′ｈに設定する）と　
ｊｌｊ速センサ５０の異常判断演算式ΔＶｆｒ＝ΔＶｆ
−ΔＶｒと、が記憶されていて、実施例では、車速セン
サ５０と自回転センサ４１，４２を異常検出手段とし、
ΔＶｆ＞Ａ、ΔＶｒ＞Ａの判断（車速センサ５０の異常
による場合も含む）により異常検出を行なっている。

■二足ＣＰＵ４５６　（セントラル・プロセシング・ユ
ニット）は、演算処理を行なう中央処理装置で、このＣ
ＰＵ４５６では、誤差車速ΔＶｆ、ΔＶｒの演算や、前
後輪の回転数差ΔＮの演算や、ＲＡＭ４５４及びＲＯＭ
４５５からの読み出し等を行ない、その結果信号を制御
信号発生回路４５７に出力する。

Ｌ記制御信号発生回路４５７は、アクチュエータである
バルブソレノイド４６に対し、ＣＰＵ４５６からの結果
信号に応じた制御信号（Ｃ）を出力する回路である。

ｌ、記ハルブソレノイｌ’　４６は、圧油吐出管１７か
らリザーブタンク１９へ分岐連通させた分岐ドレーン油
路４８の途中に１没けた電磁比例制御リリーフバルブ４
７を駆動させるアクチュエータで、制御信壮（Ｃ）の出
力がない場合は、チェック油路４９からの油圧で前記リ
リーフバルブ４７か開き、クラッチ開放状態となるが、
制御４５時（Ｃ）の出力かある場合は、前記リリーフバ
ルブ４７が閉じ方向に移動し、オイルポンプ１６からの
吐出圧を制御信号（ｃ）に応した油圧となす。

尚、クラ・ンチ締結圧Ｐは次式であられされる。

Ｐ＝ΔＴ／　（ｇ・ｓ・２ｎ−Ｒｍ） ｋ；クラッチ板の摩擦係数　　Ｓ；ピストンへの圧力作
用面積　　ｎ；フリクションディスク枚数　Ｒｍ；フリ
クションディスクのトルク伝達有効半径 次に、実施例の作用を説明する。

（イ）自回転センサが正常の場合 制御作動のｆｉ八を、第７図のフローチャート図により
説明すると、自回転センサ４１，４２に故障がなく、正
常な回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）か出力されている場合
は、ステップ１００→ステツプ１０１→ステツプ１０２
→ステンブ１０３→ステツプ１０４→ステツプ１０５→
ステツプ１０６→ステツプ１０７→ステツプ１０８と進
み、ステップ１０８においては、ステップ１０７で演算
された最終的な補正演算による伝達トルクΔＴに応じた
クラッチ圧が得られる制御信号（Ｃ）が出力される。

尚、このプログラム実行開始は、イグニッションスイッ
チ４３からのＯＮ信号（ｉ）によりなされ、ステップ１
００では、入力信号が読み込まれ、ステップ１０１及び
ステー２ブ１０２では、自回転センサ４１，４２の異常
判断の基礎となる演算がなされ、ステップ１０３及びス
テ２．プ１０４では、ｌｌ＋；ｉ回転センサ４１，４２
の異常判断がなされ、ステップ１０５〜ステツプ１０７
では駆動力配分制御に必要な演算及びテーブルルックア
ンプかなされる。

この１Ｆ常状ｙＥ；における駆動力配分制御によって１
前後輪の回転差が生じない走行時はほぼ後輪駆動状態と
なり、前後輪の回転差が生じる急加速時や制動待や低摩
擦係数路走行時等では、その回転差の大きさに応じて前
輪側駆動力配分が増大する４輪駆動状態となる。

尚、駆動力配分制御作用は、第６図に示すように、前後
輪の回転数差の発生度合に応じて徐々に駆動力配分が変
化するものであるために、例えば旋回時にステア特性が
急変することもなく、さらに駆動ロスを生じることもな
い。

（ロ）内回転センサが異常の場合 制御作動の流れは、ステップ１００→ステツプ１０１→
ステツプ１０２→ステツプ１０３（→ステップ１０４）
→ステ、ブ１０９→ステップ１１０→ステンブ１１１と
進み１．ステップ１１１においては、フランチ圧を解除
し後輪駆動状態にする制御信ＩＷｊ　（ｃ）が出力され
る。

尚、ステップ１０３及びステップ１０４では、それぞれ
の回転センサ４１，４２から出力されている回転信号（
ｎｆ）、（ｎｒ）に異常がないかどうかの判断がなされ
、ステップ１０９ではｉｈ＝速センサ５０の異常で、Δ
Ｖｆ＞ＡまたはΔＶｒ＞Ａとの判断がなされた場合のチ
ェックがなされる。

従って、車速センサ５０からの車速信Ｊ　（ｖ　）が異
常である場合には、ステップ１０３またはステップ１０
４からステップ１０９→ステツプ１１１へと進み、回転
信号（ｎｆ）、（ｎｒ）が異常である場合と同様に後輪
駆動状態にする制御信号（Ｃ）が出力される。

また、ステップ１１０では、車速信号（Ｖ）による実際
Ｉｉｊ速■がｖ〉０かどうか、っまり車速センサ５０が
作動しているか否かのチェックがなされ、車速センサ５
０の非作動に起因してΔＶｆ＞Ａ、ΔＶｒ＞Ａと誤った
判断をした場合には、正常な駆動力配分制御を行なう。

この時の作動の流れは、ステ、プ１０３またはステップ
１０４から、ステップ１０９→ステツプ１１０→ステツ
プ１０５→ステツプ１０６→ステツプ１０７→ステツプ
１０８へと進む。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の来旨を逸脱しない範囲における段調変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では後輪駆動車をベースにした４輪駆動
車を示したか、前輪駆動車をベースにしたものであって
もよい。尚、その場合、回転数差ΔＮはＮｆ−Ｎｒとし
て演算すればよい。

また、実施例では、車輪の回転数を検知するセンサに加
えて、車速センサをａＱけているが、車速センサは必ず
しも必要とするものではなく、例えば、Ｎｆ−Ｎｒが通
常のスリップやスピンでは発生し得ない伯を出力し続け
たことを検知して回転センサの異常としてもよい。

また、実施例では、伝達ｌ・ルクΔＴと回転数差ΔＮの
関係を、粘性クラッチの特性が得られるように設定した
ものであるが、特にこの関係に限る必要はない。

また、クラ、ツチ締結圧の制御手段も、実施例の電磁比
例式リリーフバルブに限らず、他の手段を用いてもよい
。

また、回転センサの取付位置も、前輪側及び後輪側の駆
動伝達系に設けたものであれば、実施例の取付位置に限
定されない。

また、実施例では、トランスファとして前後輪への駆動
力配分比を徐々に変化させることのできる可変Ｉ・ルク
クラッチを用いた例を示したが、ドグクラッチ等を用い
、２輪駆動−４輪駆動をＯＮ・ＯＦＦ的に切り換えるト
ランスファを備えたものにも適用できる。

尚、その場合の前輪側トルクΔＴと回転数差ΔＮとの制
御マツプは、ΔＮ＝Ｂ　（但し、ＢＡＡ）を超える回転
差が生しるとドグクラッチが作動し、２輪駆動から４輪
駆動に切換わるように設定されたものであればよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車の駆動力
配分制御装置にあっては、回転センサの異常を検出する
異常検出手段を設け、該異常検出手段に異常を示す回転
信号が入力された場合には、アクチュエータに対して２
輪駆動状態にする制御信号を出力する制御手段としたた
め、回転センサが故障により異常を示す信号出力を行な
った場合には、トランスファへの４輪駆動方向の駆動力
配分制御を中止し、２輪駆動状態に固定することができ
、正常・異常にかかわらず、回転信号に基づいて駆動力
配分制御を行なう場合のように、パワートレイン系に常
に大きな負荷が加わったり、タイトコーナブレーキング
現象が発生したりすることがないという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示
すクレーム概念図、第２図は実施例の駆動力配分制御装
置を示す全体図、第３図は実施例装置のトランスファを
示す断面図、第４図は実施例装置のコントロールユニッ
トを示すブロック線図、第５図は実施個装εのコントロ
ールユニットにおいて予め記憶させている回転数差と伝
達トルクとの関係を示すグラフ、第６図は実施例装置に
おける回転数差と駆動力配分比との関係を示すグラフ、
第７図は実施例装置のコントロールユニットにおける制
御作動の流れを示すフローチャート図である。 １・・・前輪 ２・・・後輪 ３・・・トランスファ ４・・・アクチュエータ ５．６・・・回転センサ ７・・・制御手段 ８・・・異常検出手段 （→、（Φ・・・回転信号 ＩＣ）・・・制御信号 特　　許　　出　　願　　人 ［］産自動車株式会社 第６図 回輻数邊→ ΔＮ（Ｎｒ−Ｎｆ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）前後輪への駆動力伝達系の途中に設けられたトラン
   スファと、該トランスファを作動させるアクチュエータ
   と、前後輪の駆動力伝達系のそれぞれに設けた回転セン
   サからの回転信号を入力し、この回転信号に基づいて前
   記アクチュエータに対して制御信号を出力する制御手段
   と、を備えた四輪駆動車の駆動力配分制御装置において
   、前記回転センサの異常を検出する異常検出手段を設け
   、該異常検出手段に異常を示す回転信号が入力された場
   合には、アクチュエータに対して２輪駆動状態にする制
   御信号を出力する制御手段としたことを特徴とする四輪
   駆動車の駆動力配分制御装置。